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浅析土壤环境污染监测技术的应用苏文禾

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：苏文禾

[导读] 摘要：当今，土壤环境问题日益严峻，迫切需要加强土壤环境污染的预防和控制，利用现代土壤监测技术进行准确、及时的监测是土壤环境管理工作的重要组成部分。

        肇庆市鼎湖区环境监测站
        摘要：当今，土壤环境问题日益严峻，迫切需要加强土壤环境污染的预防和控制，利用现代土壤监测技术进行准确、及时的监测是土壤环境管理工作的重要组成部分。本文阐述了土壤污染现状及土壤检测方法，并对土壤检测技术发展趋势研究，以供参考。
        关键词：土壤；环境污染；监测技术
        引言
        近年来，随着经济社会的不断发展，资源与生态环境面临着越来越大的压力，土壤污染趋势在逐步加重。土壤是人类生态环境的重要组成部分，是经济社会可持续发展的物质基础，是人类赖以生存的主要自然资源之一。土壤环境污染状况关系到我国经济社会的发展、食品安全和人体健康，因此，国家要大力加强土壤环境污染调查、评价与监测工作，全面了解目前我国土壤生态环境状况，为土壤污染预防及治理提供科学依据
        一、土壤环境监测技术的分类及特点
        土壤环境监测主要分为土壤环境质量监测及土壤环境污染监测。土壤环境质量监测指运用现代科学技术方法来对土壤环境质量进行监测，监测数据包括环境质量具体问题、变化趋势和规律等；土壤环境污染监测指对土壤各类有机污染物、金属、病原菌、农药的来源及污染水平进行监测，通过监测得到相应的土地污染程度和变化趋势相关数据。土壤环境监测技术有以下特点：
        （1）综合性，检测对象包括农用地及非农用地等多种土壤，并对监测数据进行统计处理实现综合应用；
        （2）连续性，土壤环境监测技术可连续对同一片土壤进行动态监测，为后续治理提供强大的数据支持；
        （3）追踪性，在监测出一片土壤可能出现的问题后，可开展进一步的追踪监测并对得到的数据进行后续处理。
        二、我国土壤污染现状
        从我国土壤污染现状来看，土壤污染主要有四种类型土壤病原微生物污染、土壤重金属污染、土壤放射性元素污染和土壤有机污染。
        （1）土壤病原微生物污染是指土壤中的病原菌、寄生虫等有害微生物破坏土壤生态平衡，造成土壤质量退化。土壤病原微生物污染主要由人畜粪便以及工业和医院废水等造成。
        （2）土壤重金属污染是指重金属元素如汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）等在土壤中过量沉积而污染土壤。土壤重金属污染主要由工业排放的废水、废渣，汽车废气沉降以及农药污染等造成。
        （3）土壤放射性元素污染是指富含放射性元素如锶（Sr）、铯（Cs）、钚（Pu）等物质进入到土壤而导致土壤污染。土壤放射性元素污染主要由核电站事故、核医学、核原料开采等造成。
        （4）土壤有机污染是指有毒有害有机物质如有机农药、三氯乙醛、多环芳烃、多氯联苯、石油、甲烷等污染土壤。土壤有机污染主要由过量有机化学农药、工业排放的废水、废渣、大气污染等造成。
        三、监测技术的应用
        1.现场快速分析技术
        现场快速分析技术主要作用于在无机重金属的分析当中，具体包括免疫分析法、激光诱导击穿光谱法、生物传感法等，其中激光诱导击穿光谱法是一种新型的激光烧灼法，高功率的激光能够让土壤发生电离气化现象，形成高温电浆，辐射离子光谱和原子，再通过分析光谱图来测定样品的组成结构和浓度。此种技术的优点是能够实现大规模采样，得到的数据具有时效性，可避免大量在人工采样、样品输送和处理储存上面消耗的人力及财力，以降低监测成本。
        2.化学分析技术
        化学分析技术是指对土壤中的有害无机化学元素进行分析。

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对土壤中含有的有害无机化学元素的分析方法有等离子体法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等，其中原子吸收光谱法具有分析过程干扰少、准确性高、测定范围广的特点，此监测方法矫正曲线的线性范围较宽，灵敏度高，能进行多种元素同时测量处理；等离子体法具有能进行多种元素监测、检出限较低的优点，但它的监测器械价格昂贵，维修费及后续操作费用都很高，不宜长时间使用。一般情况下，可将此种监测技术与其他监测技术结合到一起使用，以提高监测数据的准确度。
        3.信息监测技术
        土壤监测人员可以利用ZigBee技术、3S技术、数据库技术、计算机软件技术等信息技术对土壤环境情况进行实时动态监测。具体方法可为：
        （1）在土壤监测中分别建立信息交互模块和信息查询模块，这两种模块的建立既可以快速对目标数据进行提取，分析和统计，又能更加精准、便捷的了解地图上的查询结果和采样点之间的数据联系，有效的提升了工作效率；
        （2）在4G无线网络的基础上设计包含数据采集、传输处理、存储的土壤污染情况实时监测系统，此系统的运行过程首先是将ARM处理器放置在需要被监测的土壤中来监测土壤的pH值参数及温湿度，再通过4G网络进行远程数据传播，最后利用云服务器对数据进行储存，此系统能有效提升数据的准确度，降低监测成本。
        4.生物监测技术
        生物监测技术主要为生物修复技术和荧光定量技术。生物修复技术是指利用微生物的代谢反映或合成物的能力去除掉土壤中的有害物质，能有效的对受污染土壤进行治理和后续修复，具有修复效果好，操作费用低的优点；荧光定量技术适用于监测土壤微生物的基因和土壤结构等方面，用以研究土壤中微生物群落结构的多样性，具有系统性，详尽性的优点。在具体监测中，可以将两种检测方法相结合来提高监测数据的全面性。
        5.遥感监测技术
        遥感监测技术主要包括一般光谱监测、多光谱监测、高光谱监测三种监测技术。其中多光谱监测技术成本较低，应用范围较广。多光谱监测能够利用成像技术实现连续的动态监测，提升监测数据精确度，在提高监测效率的同时降低监测费用。
        四、土壤环境监测的问题与对策
        我国的土壤环境监测工作相比与发达国家存在的问题主要集中在三个方面：监测技术相对落后、环境监测制度体系存在缺陷、缺少高素质环境监测技术和管理人才。
        我国的现代土壤环境监测技术和发达国家仍有一定差距，监测设备的稳定性和质量仍待提高，环境监测数据的统一化管理仍待提高。另外，土壤环境监测和评价体系不够完善，土壤环境保护和监督的方案不明确，使得环境保护工作的执行不足。另外，监测污染物的种类并不能完全覆盖当前的污染排放物，污染物种类、特征的不明确将带来环境监管不全面、不彻底的结果，不利于实现全面的土壤环境生态的治理和保护。随着社会的不断发展，土壤环境变化的复杂性和特殊性越来越高，需要高素质的人才支持土壤环境监测和管理工作，当前的相关人才的配置和培养不到位，部分人员的专业能力无法应对土壤监测岗位工作的要求。影响土壤环境的监测和保护效率。
        结语
        科学准确地进行土壤环境监测和管理，应该加大土壤监测技术研究和开发的投入，引入先进技术，结合先进技术进行改造创新，打造土壤环境监测的技术共享交流平台；完善环境污染物名录，建立全面体系化的环境监测和管理方案；加大环境监测领域人才培养和人才引进力度，合理配置科研资源和人才队伍，加强国际交流协作，为科学治理土壤环境提供强有力的技术、制度、人才支持。
        参考文献：
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